Разработка нелинейного радиолокатора для обнаружения электронных устройств, содержащих нелинейные компоненты, страница 30

Рис. 5.11.3. Схема включения усилителя PM2111 с внешними элементами.

Таблица 5.11.2. Номиналы внешних элементов усилителя PM2111.

5.12. Источник опорного напряжения.

Для корректной работы синтезаторам частоты LTC6946 необходим источник высокостабильного опорного напряжения, номиналом 3,3 В. В качестве такого источника используем ADR3433. Это дешевый, маломощный, но высокостабильный источник опорного напряжения, обеспечивающий выходное напряжение 3,3 В ±0,1% с низким уровнем шумов. Напряжение питание 5В. Диапазон рабочих температур от -40 до +125 ºС. Выходной ток до 10 мА.

5.13. Опорный генератор частоты.

Так же, для работы синтезаторов LTC6946 требуется источник опорной частоты. Будем использовать генератор FOX924B, обеспечивающий генерацию частоты 10 МГц при крайне малых габаритных размерах и низкой стоимости. Напряжение питания 3,3 В, диапазон рабочих температур от -30 до +85 ºС.

5.14. Цифровой сигнальный процессор (ЦСП).

В проектируемом нелинейном радиолокаторе основная обработка сигнала производится в цифровом виде. Для этих целей используется цифровой сигнальный процессор. Как отмечалось в обосновании ТЗ, ЦСП обеспечивает обработку принятых сигналов, взаимодействие с Оперативной и постоянной памятью, сопряжение с дисплеем, прием данных от клавиатуры, вывод звука на внешний аудиокодек, а так же взаимодействие с USB 2.0 интерфейсом. Для реализации данных целей был выбран процессор TMS320C5515 фирмы Texas Instruments. Это ЦСП с фиксированной точкой, который отличается высокой производительностью при низком энергопотреблении, что особенно важно для автономных устройств с питанием от аккумуляторных батарей.

Тактовая частота процессора составляет 120 МГц. За один такт процессор может выполнять до 2 инструкций, что позволяет обеспечивать производительность до 240 MMACS (Миллион операций умножения – сложения за секунду). При этом данный ЦСП имеет встроенные аппаратные средства вычисления БПФ, встроенный USB 2.0 контроллер, контроллер памяти, контроллер карт памяти MMC / SD, универсальный асинхронный интерфейс приема / передачи (UART), интерфейс SPI для управления периферийным оборудованием, интерфейс I2S2 для подключения внешних медиа-устройств, например аудио-кодека для ввода / вывода звука, контролер жидкокристаллических дисплеев (LCD), и до 26 контактов общего назначения, которые могут быть использованы для реализации дополнительных функций. Это делает данный процессор очень удобным для применения, так как позволяет реализовать практически всю цифровую часть проектируемого нелинейного радиолокатора в одном процессоре, что позволяет значительно уменьшить габаритные размеры и вес цифровой части, а, следовательно, и всего проектируемого устройства.

Рис. 5.14.1. Функциональная схема ЦСП TMS320C5515.

Рассмотрим сопряжение аналоговой части нелинейного радиолокатора с цифровой, представленной ЦСП TMS320C5515.

Принимаемый сигнал с антенны проходит по каналам приема второй и третьей гармоники и поступает на соответствующие АЦП, с них оцифрованный сигнал по средствам разъемов XP1-XS1 и XP10-XS10 поступает на входы EM_A[0..15] и EM_D[0..15]. Процессор поддерживает как синхронный, так и асинхронный режим ввода данных на этих портах. Однако, количество портов для приема данных с АЦП ограничено, поэтому рационально использовать возможность АЦП LTC2185 работать в режиме «Double Data Rate CMOS Mode», что позволяет снизить количество необходимых выходных линий до 17 на 2 канала.